尹利軍
摘? ? 要:生物核心素養(yǎng)概括為生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)維度,發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)需要通過(guò)每節(jié)課或每項(xiàng)活動(dòng)來(lái)逐步培養(yǎng)形成。在高三生物專題復(fù)習(xí)中,落實(shí)對(duì)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),是提升復(fù)習(xí)針對(duì)性和有效性的途徑。
關(guān)鍵詞:生物核心素養(yǎng);專題復(fù)習(xí);高三生物
生物核心素養(yǎng)所涵蓋的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)維度的基本要求,是較以往生物學(xué)課程更具有挑戰(zhàn)性的教學(xué)要求,要通過(guò)每節(jié)課或每項(xiàng)活動(dòng)來(lái)逐步培養(yǎng)形成。教師在制訂每個(gè)單元、每節(jié)課(或活動(dòng))的教學(xué)計(jì)劃時(shí),要全面考慮核心素養(yǎng)任務(wù)的針對(duì)性落實(shí)和有效完成[1]。在生物高考備考中,教師通過(guò)設(shè)計(jì)可行的課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,有針對(duì)性地落實(shí)對(duì)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求,是提升復(fù)習(xí)效率的有效途徑之一。教學(xué)實(shí)踐中,筆者嘗試在專題復(fù)習(xí)課中以問(wèn)題引導(dǎo),有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的幾個(gè)維度,提升復(fù)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)效性,取得了良好的教學(xué)效果?,F(xiàn)以生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能復(fù)習(xí)為例加以總結(jié)分析,供教學(xué)參考。
一、 通過(guò)概念圖構(gòu)建進(jìn)行概念比較,建構(gòu)生命觀念
概念是人們?cè)陬^腦里所形成的反映對(duì)象的本質(zhì)屬性的思維形式?!镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出:“學(xué)生應(yīng)該在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念,能夠用生命觀念認(rèn)識(shí)生物的多樣性和統(tǒng)一性,形成科學(xué)的自然觀和世界觀”。生物學(xué)核心概念對(duì)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)具有引領(lǐng)作用。在課堂教學(xué)中,教師要幫助學(xué)生正確理解生物學(xué)重要概念,一方面需要向?qū)W生提供各種豐富的、有代表性的事實(shí)來(lái)為學(xué)生的概念形成提供支撐,另一方面,教師組織的教學(xué)活動(dòng)應(yīng)克服讓學(xué)生停留在記住一些零散的生物學(xué)事實(shí)的層面上,要通過(guò)對(duì)事實(shí)的抽象和概括,幫助學(xué)生建立生物學(xué)概念,并以此來(lái)建構(gòu)合理的知識(shí)框架,為學(xué)生能夠在新情境下解決相關(guān)問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。
在當(dāng)前的高考命題中,生命觀念考查主要是通過(guò)對(duì)生物核心概念的理解、遷移和運(yùn)用能力等方面進(jìn)行[2]。在復(fù)習(xí)生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能中,為落實(shí)教學(xué)目標(biāo),使學(xué)生能建構(gòu)生物體結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一的生命觀念,教師設(shè)計(jì)以概念為中心的系列問(wèn)題串,如:①生物膜系統(tǒng)的概念是什么,它包含的結(jié)構(gòu)有哪些?②細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有何特點(diǎn),這種結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜的功能有哪些關(guān)系?③從膜結(jié)構(gòu)的有、無(wú)角度對(duì)細(xì)胞器進(jìn)行分類(lèi),并回想它們的功能是什么?④與能量代謝有關(guān)的細(xì)胞器、與細(xì)胞增殖有關(guān)的細(xì)胞器、與抗體合成有關(guān)的細(xì)胞器、含核酸的細(xì)胞器(能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)),及與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器有哪些?⑤比較葉綠體和線粒體的異同點(diǎn),說(shuō)明其適應(yīng)功能的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。讓學(xué)生在問(wèn)題串的引導(dǎo)下,利用學(xué)案自主構(gòu)建圖1所示概念圖解,并通過(guò)小組說(shuō)圖形式,引導(dǎo)學(xué)生從生物核心概念到一般概念的知識(shí)梳理,并根據(jù)概念圖強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶,強(qiáng)調(diào)學(xué)生易混易錯(cuò)的知識(shí)。通過(guò)概念比較讓學(xué)生在理解知識(shí)基礎(chǔ)上辨別概念,深刻記憶知識(shí),并通過(guò)典例分析與應(yīng)用,提升學(xué)生的高考解題能力,提升備考效率。
【例1】(2018年全國(guó)Ⅰ卷1題)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能存在密切的聯(lián)系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)
A.葉綠體的類(lèi)囊體膜上存在催化ATP合成的酶
B.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會(huì)造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞
C.細(xì)胞的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),核孔是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道
D.線粒體DNA位于線粒體外膜上,編碼參與呼吸作用的酶
例1以生命觀念中的結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、物質(zhì)與能量觀為命題依據(jù),考查生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。學(xué)生利用課堂中構(gòu)建的概念模型,用生物學(xué)的生命觀念為主要推斷依據(jù),利用比較和綜合的方法進(jìn)行選項(xiàng)分析,可以發(fā)現(xiàn)D選項(xiàng)中線粒體DNA位于線粒體外膜上(應(yīng)該在線粒體基質(zhì)中),編碼參與呼吸作用的酶。從而得出正確的答案,在建構(gòu)生命觀念基礎(chǔ)上提升了自己的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力。
二、 通過(guò)歸納和概括、分析與綜合和建立模型等方式運(yùn)用知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維
科學(xué)思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維,它是一種明確的思維方式,有充分的思維依據(jù),能對(duì)事物或問(wèn)題進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維。生物學(xué)作為一門(mén)科學(xué)課程,具有科學(xué)課程的共同特點(diǎn),即注重證據(jù)和邏輯,邏輯推理既是科學(xué)思維的過(guò)程,也是科學(xué)思維的要求。在復(fù)習(xí)生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能中,為了讓學(xué)生充分理解、熟知生物膜系統(tǒng)中各組分的功能,在學(xué)生熟知生物膜系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,首先讓學(xué)生根據(jù)人教版高中《生物》(必修1)49頁(yè)圖示和文字提示,自主構(gòu)建圖2所示的生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系模型,理解細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
由于高三學(xué)生已經(jīng)掌握了細(xì)胞膜等生物膜結(jié)構(gòu)和功能知識(shí),具備了一定的歸納、概況和綜合分析能力,學(xué)生能根據(jù)教師提供的相應(yīng)素材,自己構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),利用科學(xué)思維方法,形成細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)、物質(zhì)與能量觀的生命觀念。在本節(jié)復(fù)習(xí)中,教師設(shè)計(jì)問(wèn)題串,如:①根據(jù)教材分泌蛋白合成和分泌過(guò)程圖,繪出分泌蛋白合成和分泌過(guò)程流程圖;②根據(jù)提供的細(xì)胞各結(jié)構(gòu)間功能聯(lián)系的細(xì)胞模式圖(如圖3所示),補(bǔ)充繪制的流程圖,重點(diǎn)區(qū)分不同類(lèi)型的核糖體合成蛋白質(zhì)的去向;③根據(jù)分子的大小,說(shuō)出細(xì)胞膜進(jìn)行控制物質(zhì)運(yùn)輸功能中的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式和特點(diǎn)。讓學(xué)生根據(jù)問(wèn)題串及細(xì)胞各結(jié)構(gòu)間細(xì)胞模式圖自主構(gòu)建生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)間功能聯(lián)系的概念模型圖,并通過(guò)學(xué)習(xí)小組研究討論,師生共同構(gòu)建如圖3所示的概念模型。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,始終發(fā)揮學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生在自主探究活動(dòng)中掌握知識(shí),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的歸納和概括能力,在分析與綜合、歸納和概括知識(shí)及建立模型過(guò)程中逐漸形成知識(shí)邏輯,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力[3]。
【例2】圖4(a)為真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的示意圖,(b)為氨基酸和Na+進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的示意圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)圖(a)中雙層膜包被的細(xì)胞器有____________(填序號(hào))。
(2)圖(b)中①②③④的運(yùn)輸方式分別是_____________________。
(3)若圖(a)細(xì)胞為人的漿細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)抗體蛋白的合成場(chǎng)所有________(填序號(hào)),合成后通過(guò)________運(yùn)輸?shù)絖_______(填序號(hào))中進(jìn)一步加工。若合成的蛋白質(zhì)為丙酮酸脫氫酶,推測(cè)該酶將被轉(zhuǎn)運(yùn)到________(填序號(hào))發(fā)揮作用。
(4)漿細(xì)胞在行使免疫功能時(shí),涉及胞吐和主動(dòng)運(yùn)輸兩種跨膜運(yùn)輸方式,這兩種方式的區(qū)別有______________(答出兩點(diǎn))。
參考答案:(1)④⑤;(2)主動(dòng)運(yùn)輸 協(xié)助擴(kuò)散 協(xié)助擴(kuò)散 主動(dòng)運(yùn)輸;(3)①② 囊泡 ③ ④(4)胞吐不需要載體蛋白協(xié)助,主動(dòng)運(yùn)輸需有載體蛋白協(xié)助;胞吐利用的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性,而主動(dòng)運(yùn)輸利用的原理主要是細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性(其他合理答案酌情給分)。
例2為考查生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能綜合題,圖(a)以不同部位的核糖體合成不同功能蛋白質(zhì)的去向?yàn)樗夭?,考查了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系,圖(b)以細(xì)胞膜在結(jié)構(gòu)和功能上的統(tǒng)一性為命題依據(jù),考查不同物質(zhì)的運(yùn)輸方式及特點(diǎn)。在解題中學(xué)生依據(jù)系統(tǒng)的生物膜結(jié)構(gòu)和功能統(tǒng)一觀、物質(zhì)和能量觀,通過(guò)分析與歸納,對(duì)圖(a)中結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷,明確其具有的功能,利用頭腦中相關(guān)知識(shí)的模型,對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移,對(duì)圖(b)內(nèi)容進(jìn)行演繹推理,判斷物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式,并利用批判性思維,組織合適的語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá),將該題全面理解并正確解答。
三、 在探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力
生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),《普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試生物大綱(2018年)》考核目標(biāo)與要求中關(guān)于實(shí)驗(yàn)與探究能力(具體內(nèi)容請(qǐng)參照2018年全國(guó)統(tǒng)一考試生物大綱)與新課標(biāo)中科學(xué)探究的要求(能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題,針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象,進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對(duì)結(jié)果的交流與討論的能力)具有高度一致性。新課程標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為,以探究為特點(diǎn)的課堂教學(xué)會(huì)直接影響核心素養(yǎng)中“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”的落實(shí),也會(huì)間接影響另外兩個(gè)核心素養(yǎng)的達(dá)成。因此,在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該設(shè)計(jì)合理的情景,提供更多的機(jī)會(huì),讓學(xué)生對(duì)生物學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)探究,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力[4]。在復(fù)習(xí)生物膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能中,為了提升學(xué)生的科學(xué)探究能力,教師設(shè)計(jì)如下探究問(wèn)題,如:①探究細(xì)胞膜的主要成分;②探究細(xì)胞膜物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式及特點(diǎn);③探究細(xì)胞膜是否為選擇透過(guò)性膜;④分泌蛋白合成和分泌過(guò)程探究等探究思路,要求學(xué)生根據(jù)題目,自選材料和用具進(jìn)行相關(guān)探究方向及設(shè)計(jì)思路的梳理。根據(jù)課堂情況最終總結(jié)學(xué)生探究活動(dòng)思路,列出如表1所示的提綱,并通過(guò)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行相關(guān)探究活動(dòng),取得了良好的教學(xué)效果。
四、 利用學(xué)習(xí)與生物膜相關(guān)的生物科技熱點(diǎn)問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任
社會(huì)責(zé)任要求學(xué)生參與社會(huì)事務(wù)的討論,能夠作出科學(xué)解釋和判斷,并具備解決生產(chǎn)生活實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生應(yīng)能夠以造福人類(lèi)的態(tài)度和價(jià)值觀,關(guān)注涉及生物學(xué)的社會(huì)議題,參與討論并作出科學(xué)解釋,辨別迷信和偽科學(xué)。讓學(xué)生多關(guān)注社會(huì)上有關(guān)生物的熱點(diǎn)問(wèn)題或生物科技發(fā)展,尤其是讓學(xué)生了解我國(guó)有關(guān)生物醫(yī)療和生物科技等內(nèi)容的發(fā)展成果情況,是培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任的有效途徑,也能激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的民族自豪感和強(qiáng)烈的愛(ài)國(guó)主義思想。
在本節(jié)復(fù)習(xí)中,教師在課堂激趣導(dǎo)入環(huán)節(jié)中,引導(dǎo)學(xué)生回顧有關(guān)細(xì)胞生物膜系統(tǒng)的科研成果及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例,學(xué)生積極思考,舉出如農(nóng)業(yè)上培養(yǎng)抗寒和抗旱的農(nóng)作物知識(shí)、解決我國(guó)淡水資源短缺的海水淡化問(wèn)題、世界醫(yī)療難題“尿毒癥病因與治療和糖尿病介紹與胰島素治療原理”(教師和學(xué)生提供材料和圖片,如圖5、圖6所示)、了解與生物科學(xué)相關(guān)最高級(jí)別的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)等,教師依據(jù)這些素材設(shè)計(jì)相應(yīng)的問(wèn)題,如:尿毒癥患者透析原理運(yùn)用了高中生物學(xué)的什么知識(shí)?據(jù)圖分析胰島素作用原理是什么,如何進(jìn)行治療不同類(lèi)型糖尿病等問(wèn)題。讓學(xué)生根據(jù)鮮活的素材或?qū)嵗治鐾评怼⑦w移生物學(xué)知識(shí),解決這些與民生相關(guān)的生物學(xué)知識(shí)和問(wèn)題,提升對(duì)知識(shí)運(yùn)用能力及復(fù)習(xí)效果。同時(shí)利用所學(xué)知識(shí)在家庭和社會(huì)上宣傳健康的生活方式和習(xí)慣,樹(shù)立關(guān)愛(ài)生命的意識(shí)。
總之,在生物高考備考中,教師教學(xué)應(yīng)以新課標(biāo)中生物核心素養(yǎng)的四個(gè)維度為教學(xué)出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),利用先進(jìn)的教育教學(xué)理念,立德樹(shù)人。通過(guò)合理的教學(xué)預(yù)設(shè)和課堂生成資源,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位,在自主-合作探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、理性思維和科學(xué)探究能力,讓課堂充滿激情和活力,提升備考的針對(duì)性和實(shí)效性,為大學(xué)、國(guó)家輸送具有社會(huì)責(zé)任擔(dān)當(dāng)能力的四有新人。
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